400 Nm3/h의 유량이 9개의 노즐구경 10 mm의 노즐을 통과시킬 경우 유속은?? 노즐 입구는 공급가스 압력이 될 것이고 노즐 입구의 속도는 노즐입구의 온도 압력에서의 부피유량을 기준으로한 속도가 될 것이고 노즐을 통과한 후에는 반응기의 압력과 같은 압력으로 즉시 떨어져 그 때의 부피유량을 기준으로 한 속도가 될 것입니다.
Q = A * v = N * (π d^2/4) * v ............................(1)
Q:실제온도,압력에서의 부피유량 A:노즐단면적 v: Vapor 속도, N=노즐의 수효
이로부터 v를 계산하면 되는데 Sonic Velocity를 초과할 수는 없습니다. 만일 Sonic Velocity값보다 크게 나오는 경우라면
늘어난 Nozzle의 수효를 늘여야 합니다. (공급유량을 얻기 위해서는 공급압력과 반응기와의 압력차를 높여주어야 합니다만 공급압력이 반응기 절대온도보다 2배 이상이 되면 Sonic Velocity에 도달하게 되므로 이런 경우 압력을 높이지 않고 노즐의 수효 혹은 노즐의 구멍 크기를 늘여줍니다.)
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이렇게 된다고 하셨는데. 왜 그렇게 되는지 이해가 조금 않되는 부분이 있어서 다시 질문드려봅니다.
1) 피드되는 유속이 마하값을 넘으면 않된다고 하셨는데 이것은 제가 위키피디아에서 보고 생각한 것으로는 처음 유속을 결정하는 식을 만들때 층류를 가정하고 식을 만들었기 때문에 그런것입니까? 오리피스를 통과하는 유체는 난류를 가정하는 것이 맞는거 같은데 왜그런 것인지 궁금합니다.
2)그리고 공급량을 늘리기 위해 공급압력을 늘릴때 공급압력이 반응기의 온도가 2배가 된다는 말은 공급압력을 높여주어 공급되는 유체의 온도가 상승시에 그 온도가 반응기의 절대온도 2배이상이 되면 않된다는 말입니까?
신입기사가 어려운 숙제를 받아서 며칠째 생각하고 있네요. 오늘도 좋은답변 부탁드립니다.
